Monografía: MACA Lepidium meyenii Walp.
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PROYECTO Nº
Desarrollo de monografías para cinco cultivos peruanos del Proyecto Perubiodiverso Perubiodiverso Autor
: Carla Gonzales Arimborgo
Revisión
: Gustavo Gonzales
Coordinación
: Diana Flores
Foto de la carátula: PBD-GTZ Fecha
: 30 de Junio del 2010
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INDICE I.
PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN N................................. .................................................. ................................. ................................. .......................... ......... 6
1. 2.
INTRODUCCION............................................................................................................7 NOMENCLATURA BOTÁNICA ......................................................................... ..................................................................................... ............ 8 2.1 Especie Botánica .............................................................. .................................................................................................... ...................................... 8 2.2 Nombres Comunes ............................................................ ................................................................................................. ..................................... 8 2.3 Distribución Geográfica ............................................................... ......................................................................................... .......................... 8 3. DESCRIPCION BOTANICA ............................................................... ......................................................................................... .......................... 9 3.1 Material vegetal ................................................................. ...................................................................................................... ..................................... 9 4. CONSTITUYENTES QUÍMICOS ......................................................... ................................................................................. ........................ 10 4.1 De los hipocolitos .............................................................. .................................................................................................. .................................... 10 4.1.1 Glucosinolatos ............................................................................................ ............................................................................................ 10 4.1.2 Ácidos grasos poli insaturados ...................................................................11 4.1.3 Esteroles ................................................................. .................................................................................................... ................................... 12 4.1.4 Carbolinas ............................................................... ................................................................................................... .................................... 12 4.1.5 Flavonoides ................................................................................................ ................................................................................................ 13 4.1.6 Alcaloides ................................................................................................... ................................................................................................... 13 5. PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS ......................................................................... 14 6. ANÁLISIS FÍSICO Y QUÍMICO ....................................................................................14 7. METODOS DE CUANTIFICACION .................................................................... .............................................................................. .......... 15 8. ACCION FARMACOLOGÍCA ....................................................................................... ....................................................................................... 15 9. TOXICIDAD .................................................................... .................................................................................................................. .............................................. 36 10. USO TRADICIONAL ................................................................. .................................................................................................... ................................... 37 10.1 USO ETNOMEDICOET NOMEDICO- MODO DE EMPLEO ......................................................... ......................................................... 37 10.2 USOS MEDICINALES - DOSIS SUGERIDA .......................................................38 10.3 CONTRAINDICACIONES, EFECTOS ADVERSOS, Y/O REACCIONES ADVERSAS.............................................................................................. ADVERSAS........................... ................................................................................ ............. 38 CONCLUSIONES.................................................................................................................40 RECOMENDACIONES ......................................................... ........................................................................................................ ............................................... 41 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ..................................................................................... ..................................................................................... 42
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INDICE DE TABLAS Tabla 1. Análisis físico-químico para maca fresca obtenida de Junín - Pasco .................... 14 Tabla 2. Análisis de minerales presentes en las muestras de maca fresca obtenida de Junín Junín - Pasco .................................................................. .................................................................................................................. ................................................ 14 Tabla 3. Variables seminales antes y 4 meses después del tratamiento con maca ............ 15 Tabla 4. Conteo espermático en epidídimo (106 espermatozoides) en ratas macho expuestas a 4340 m de altitud no tratadas y tratadas con c on maca. ......................................... 17 Tabla 5. Efecto de diferentes extractos de maca sobre los parámetros de la conducta sexual en ratas ................................................................. ...................................................................................................... ..................................... 21 Tabla 6. Latencia en la prueba de Step down en ratones OVX tratados con maca negra ............................................................... ..................................................................................................................................... ........................................................................ 25 Tabla 7. Contenido de Bencil glucosinolatos ......................................................................... ......................................................................... 31
INDICE DE FIGURAS Figura 1. Hidrólisis de glucosinolatos por acción de mirosinasas. ......................................... 11 Figura 2. Estructura química del Bencil glucosinolato g lucosinolato (glucotropaelina). .............................. 11 Figura 3. Estructura química del Benzil-isotiocianato. ........................................................... ........................................................... 12 Figura 4. Estructura química del p-metoxibencil isotiocianato. .............................................. 12 Figura 5. Estructura química del Macaridina. .......................................................... ......................................................................... ............... 12 Figura 6. Estructura química del Ácido (1R, 3S)-1-metil-tetrahidro-β-carbolina-3carboxílico. .................................................................. ............................................................................................................................. ........................................................... 13 Figura 7. Estructura química del Clorhidrato de 1,3-dibencil-4,5-dimetilimidazol y Clorhidrato. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 13 Figura 8. Frecuencia relativa de cada estadio del ciclo c iclo del epitelio seminífero. sem inífero. .................... 16 Figura 9. Longitud del estadío VIII en ratas tratadas con 3 variedades de maca a 7 y 42 días de tratamiento. .......................................................... ........................................................................................................... ................................................. 16 Figura 10. Producción diaria de espermatozoides (DSP) en ratas tratadas con 3 variedades de maca m aca a 7 y 42 días de tratamiento. ................................................................ ................................................................ 17 Figura 11. Efecto de la maca sobre el estadío VII (A), VIII (B) y IX –XI (C) de la espermatogénesis. ................................................................................................................ .................................................................................................................. 18 Figura 12. Numero de intromisiones i ntromisiones completas en un periodo de 3 horas. .......................... 20 Figura 13. Promedio de hembras montadas. .......................................................... ......................................................................... ............... 20 Figura 14. Prevalencia del incremento en el deseo sexual en sujetos tratados con maca vs placebo. .................................................................................................................. .................................................................................................................... 21 Figura 15. Efecto del tratamiento con Maca Roja, Amarilla y Negra en la latencia de búsqueda en ratones ovariectomizadas No Entrenadas (NT) y Entrenadas (T) 4
usando el método de tarea de búsqueda de agua. Los datos son presentados en medias±error estándar. .......................................................................................................... .......................................................................................................... 23 Figura 16. Representación de los parámetros de nado durante la prueba de Morris maze: (a) Control; (b) escopolamina (1 mg/kg); (c) 0.50 g/kg extracto acuoso de maca negra; (d) 2.00 g/kg extracto acuoso de maca negra; (e) 0.25 g/kg extracto hidroalcohólico de maca negra; (f) 1.00 g/kg extracto hidroalcohólico de maca negra. .............................................................. .................................................................................................................................... ........................................................................ 24 Figura 17. Grosor epidermal de ratas expuestas a RUV-A tratadas con extracto acuoso de maca. ................................................................................................................... ..................................................................................................................... 26 Figura 18. Grosor epidermal de ratas expuestas a RUV-B tratadas con extracto acuoso de maca. ................................................................... ................................................................................................................... ................................................ 26 Figura 19. Grosor epidermal de ratas expuestas a RUV-C tratadas con extracto acuoso de maca. ................................................................... ................................................................................................................... ................................................ 26 Figura 20. Pesos prostáticos con tres variedades de maca. ................................................ 27 Figura 21. Pesos Vesículas seminales con tres variedades de maca. ................................. 27 Figura 22. Pesos prostáticos con tres variedades de maca después de 7 días de tratamiento. ................................................................. ............................................................................................................................ ........................................................... 28 Figura 23. Pesos prostáticos con tres variedades de maca después de 42 días de tratamiento. ......................................................................................................................... ............................................................................................................................. .... 28 Figura 24. Pesos prostáticos TE (enantato de testosterona), RM (maca roja), F (finasteride). ............................................................... ........................................................................................................................... ............................................................ 29 Figura 25. Curva dosis – respuesta sobre los pesos prostáticos. ......................................... 29 Figura 26. Pesos prostáticos TE (enantato de testosterona), RM (maca roja), F (finasteride). ........................................................................................................................ ............................................................................................................................ .... 29 Figura 27. Pesos prostáticos RM-H RM -H (hidroalcoholico) RM-AQ R M-AQ (acuoso). ............................... 30 Figura 28. Pesos vesículas seminales sem inales RM-H (hidroalcoholico) (hidro alcoholico) RM-AQ (acuoso). ( acuoso). ................ 30 Figura 29. Área del acino prostático. Grupo ET (A), Grupo ET+FN (B), Grupo ET+MR80 (C), Grupo ET+MR120 (D), Grupo ET+MR160 ET+MR160 (E), GrupoET+MR200 (F). ........ 31 Figura 30. Concentración de Zinc intraprostático. intra prostático. ................................................................. ................................................................. 32 Figura 31. Peso del Fémur en ratas ovariectomizadas tratadas con maca o estradiol. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. 34 Figura 32. Area trabecular de la segunda vértebra lumbar en ratas ovariectomizadas tratadas con maca o estradiol. .................................................................. .................................................................. 34 Figura 33. Peso uterino en ratas ovariectomizadas tratadas con maca o estradiol. ............. 35 Figura 34. Actividad antioxidante de Maca determinada por su capacidad de descomponer el peroxinitrito, evaluado por espectrofotometría a 302 nm. Valores expresados en medias m edias ± error estándar. ................................................................... ............................................................................... ............ 36
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PRESENTACIÓN El Proyecto Perubiodiverso (PBD PBD)) es financiado por la Secretaría de Estado de Economía SECO de la Cooperación Suiza, la Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GTZ de la Cooperación Alemana y las contrapartes nacionales MINCETUR, PROMPERU y MINAM. Se desarrolla en el marco del Programa Nacional de Promoción del Biocomercio del Perú PNPB,, cuyo objetivo general es impulsar y apoyar la generación y consolidación de los PNPB bionegocios en el Perú, basados en la biodiversidad nativa, como incentivo para su conservación, aplicando criterios de sostenibilidad ambiental, social y económica. La unidad ejecutora del Proyecto es el Programa de Desarrollo Rural sostenible (PDRS) de la GTZ A través del PBD PBD,, se busca fortalecer y promover cadenas de valor de bienes de comercio y servicios de biocomercio relacionados con la biodiversidad nacional y el desarrollo rural sostenible para que la población de áreas rurales seleccionadas mejore su participación económica con orientación hacia el mercado, en condiciones de equidad. En este contexto el proyecto ha generado información de los productos priorizados: Tara, Maca, Yacón, Sacha Inchi; y Camu camu; entre los cuales se destacan: Hojas botánicas, base de datos de información técnica, información producto de los talleres y en esta oportunidad monografías, con el objetivo de suplir la necesidad existente de elaborar un documento que contenga la información sobre las cadenas priorizadas. El siguiente documento se presenta usando un lenguaje técnico de fácil comprensión, contiene la información procedente de las Universidades de Lima Metropolitana y de las Regiones; de las Universidades extranjeras, de los Institutos de Investigación y de las bases de datos utilizadas en el medio científico, con la finalidad de brindar conocimientos básicos a lo largo de la cadena productiva, que conjuntamente con las Normas Técnicas Peruanas sobre requisitos de los productos, BPM y BPA aprobadas, por aprobarse o en proceso de publicación ofrezcan la evidencia científica lograda hasta el momento para superar las barreras de calidad que permitan a los productos de la biodiversidad nativa acceder al mercado nacional e internacional. Agradecemos a las instituciones académicas y de investigación que apoyaron en la elaboración de este documento. Asimismo nuestro agradecimiento a los revisores: Dr. Olga Lock (Tara & Yacón), Dr. Gustavo Gonzales (Maca), Dra. Arilmi Gorritti (Sacha Inchi) y Dr Artemio Chang (Camu Camu). Camu). Diana Flores MBA/ Química Farmacéutica Consultor PBD-Perubiodiverso
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MACA Lepidium meyenii Walp. 1.
INTRODUCCION Producto de la creciente exposición del hombre a los productos naturales utilizados como medicina tradicional, surge el interés de los científicos por evaluar sus efectos biológicos, así como determinar sus perfiles farmacológicos y toxicológicos. Con esta finalidad han realizado acercamientos basados en evidencias desarrollando evaluaciones apropiadas para determinar su composición, calidad, potencial actividad medicinal y seguridad de estos productos naturales. Lepidium meyenii ,
también conocida como Maca, es una planta peruana que pertenece a la familia Brassicaceae (Crucíferas) 1. Esta planta crece principalmente por encima de los 4000 metros sobre el nivel del mar, en un hábitat caracterizado por lo extremo de sus condiciones ambientales, tales como una presión de oxigeno disminuida, la exposición a una intensa radiación solar, y muy bajas temperaturas; donde prácticamente ninguna otra planta podría crecer. La maca es cultivada principalmente en las zonas de los andes centrales peruanos, en la meseta del Bombón, en las localidades de Carhuamayo, Junín y Ondores, cerca a Cerro de Pasco 2 Desde épocas muy antiguas se le han atribuido a esta planta efectos benéficos sobre la salud y la reproducción a partir de su uso popular, muchos de los cuales a la fecha han sido demostrados científicamente. El estudio científico de las propiedades de las plantas utilizadas con fines medicinales permite descubrir propiedades que van más allá de las conocidas por su uso tradicional. En el caso de la maca, su uso tradicional le atribuía propiedades energizantes y reproductivas, propiedades que han sido comprobadas científicamente, sin embargo, a partir de los estudios realizados se ha demostrado que también posee efectos biológicos que abarcaban propiedades tales como protector de la radiación UV, protector de la próstata, efectos favorables sobre la memoria y procesos cognitivos, así como un efecto protector sobre la estructura ósea. El objetivo de esta monografía es hacer una recopilación de las investigaciones científicas realizadas en esta planta. Así mismo facilitar su estudio posterior en función a las propiedades descritas por los investigadores. 7
2.
NOMENCLATURA BOTÁNICA 2.1 Especie Botánica: Lepidium meyenii Walp. Familia Botánica: Brassicaceae. 2.2 Nombres Comunes: En quechua es conocida como maca, maka, maca-maca, maino, ayak, chichira, ayak willku, huto-huto y en inglés es conocida como peruvian gingseng. La maca es la única representante de la familia Brassicaceae cultivada en la Puna 3. Al menos siete especies silvestres del genero Lepidium han sido reportados en el Perú desde Ancash hasta Puno4. Sin embargo, las especies silvestres de Lepidium han mostrado un bajo polimorfismo en estudios de marcadores moleculares y por tanto están alejadas de la maca cultivada5. Se utilizan dos diferentes nombres científicos para esta planta, sin embargo, su validez y prioridad no está clara. El primero fue otorgado por el botánico alemán Wilhelm Gerhard Walpers5,6,7, cuya descripción se basa en un espécimen recolectado en el departamento de Puno, a 5 000 msnm. Sin embargo la morfología de este espécimen no muestra el característico engrosamiento y alargamiento del hipocótilo de la maca que se observa en los andes centrales 8. En 1990 la Dra. Gloria Chacón, cambia de nombre a la maca a Lepidium peruvianum Chacón, basándose en la falta de correspondencia de las características morfológicas con la especie cultivada en los andes centrales 9,113. Sin embargo el nombre científico más ampliamente usado es el de Lepidium meyenii . Un juicio científico sobre la validez del nombre requiere una revisión sistemática crítica. 2.3 Distribución Geográfica En los años 1553 10 y 16532 las crónicas de los conquistadores españoles en el Perú reportaban que la maca fue cultivada exclusivamente en Chinchaycocha, en la meseta del Bombón en los Andes Centrales del Perú. Actualmente, esta planta se distribuye principalmente en la región alto andina del Perú con una elevación entre los 3500 y 4500 msnm (zonas agro ecológicas Suni y Puna). A una temperatura mínima de -1.5° y una temperatura máxima de 12°C11. Preferentemente en el Departamento de Junín, en los distritos de Ondores, Huayre, Carhuamayo, Tarma y Junín; y en el Departamento de Pasco en Ninacaca, Yanachachi y Vicco. 8
Algunas de las especies del género Lepidium se encuentran en Ecuador, Bolivia y Argentina, pero son diferentes a la especie de los andes centrales del Perú. 3. DESCRIPCION BOTANICA La muestra identificada en el año 1843 por el botánico alemán G. Walpers en Puno, al sur del Perú es un octoploide con 64 cromosomas 5 y se describe morfológicamente como de porte arrosetado, que presenta una corona de hojas basales que surgen por encima de un eje carnoso en el suelo. Se han descrito diferentes variedades de acuerdo al color del hipocótilo, reportándose 13 variedades de maca 11,12. Recientes estudios demostraron que las diferentes variedades de maca (de acuerdo a su color) difieren en sus propiedades biológicas 13,14,15,16,113. La maca es una planta bienal, que consta de una fase vegetativa y una fase reproductiva. La fase vegetativa tiene una duración de 8 meses que se inicia con la siembra de la semilla, esta fase es seguida por una fase reproductiva que dura 5 meses con una floración que dura 2 meses 11. 3.1 Material vegetal: Parte Usada: Diferentes autores coinciden al momento de referirse al órgano de reserva de esta planta como el responsable de las propiedades biológicas, denominándolo hipocótilo 1,11,12;113. a) Descripción Macroscópica: La maca está caracterizada por poseer una parte aérea y una parte terrestre. La parte aérea es pequeña y achatada, probablemente como un proceso adaptativo para prevenir el impacto de los fuertes vientos característicos de esta zona. El tallo es escasamente ramificado y acaule. Las hojas son arrosetadas, pecioladas, compuestas bipinnatisectas, con folios opuestos y dimórficas, midiendo de 10-15 cm de largo en la fase vegetativa y menos de 5 cm de largo en la fase reproductiva 11. Los botones florales presentan hojas caulinares reducidas, enteras, lobadas y profundamente crenadas. La inflorescencia es un racimo compuesto con el eje floral corto 18. Las flores son blancas y pequeñas con 4 sépalos y 4 pétalos. Posee dos estambres fértiles y cuatro estaminodios. El ovario es súpero bicarpelar y bilocular con un óvulo en cada lóculo de placentación axilar 19. Los frutos son silículas, dehiscentes, con dos cavidades cuneadas, donde se contienen a las semillas. Las semillas sem illas son aovadas de color rojo grisáceo 20. La parte terrestre de la planta es una raíz napiforme, que constituye el hipocótilo. El eje del hipocótilo es el órgano de almacenamiento, cuyas dimensiones van de 10-14 cm de largo y 3-5 cm de ancho con un alto contenido de agua 3,113. 9
b) Descripción Microscópica: Microscópica: Microscópicamente, el hipocótilo de maca en una sección transversal presenta un cilindro vascular central ramificado en forma de estrella, rodeado por un cambium vascular de contorno sinuoso. El xilema se dispone hacia el interior radialmente en medio del parénquima de reserva. En la zona medular se disponen las células parenquimatosas que sirven de reserva de almidón, es en esta zona donde se registra las mayores dimensiones del almidón así como en el parénquima reservante3. Las células epidérmicas son más grandes que las células corticales. No se distingue claramente un felógeno. La coloración de las diferentes variedades de maca se presenta en las células periféricas, las cuales contienen antocianinas 3. La raíz primaria de la maca presenta una estela diarca que determina una raíz muy delgada en un posterior crecimiento secundario 21. Muchas especies herbáceas de la familia Brassicaceae presentan este tipo de estela 22. A diferencia de otras plantas como el rabanito o la zanahoria, el órgano reservante de la maca alcanza mayores diámetros, esto se debe a una constante actividad cambial secundaria, donde cámbiumes anómalos de desarrollo posterior al cambium vascular al localizarse a la corteza son los que determinan una amplia proliferación de parénquima generando un mayor grosor del órgano reservante 3. 4. CONSTITUYENTES QUÍMICOS 4.1 De los hipocolitos: hipocolitos: Con respecto al valor nutricional de la maca, se ha determinado que los hipocótilos secos de maca contienen aproximadamente un 13-16% de proteínas y son ricos en aminoácidos esenciales 23. Por otra parte los hipocótilos frescos contienen un 80% de agua 24 así como altas cantidades de hierro y calcio 23. 4.1.1 Glucosinolatos: Los glucosinolatos son una clase de tioglucidos característicos de las dicotiledóneas, limitados a pocas familias, y en algunos casos a ciertos géneros y especies 25. Estos son almacenados en diferentes tejidos de la planta, constituyendo fuentes importantes de azufre y minerales 26. La maca contiene Glucosinolatos como su principal metabolito secundario 27. La enzima mirosinasa, presente tanto en el tejido dañado de la planta, como en la microflora del tracto digestivo en el humano, convierte este glucosinolato en 10
un número importante de compuestos químicos incluyendo isotiocianatos28 (Fig. 2) los cuales pueden estar presentes en los extractos de maca 29. Los glucosinolatos más abundantes detectados tanto en el hipocótilo fresco como seco y en las hojas de maca fueron el glucosinolato aromático, bencilglucosinolato (Fig. 3) 30,31,32. Li y Jhons han reportado la presencia de pmetoxibencilglucosinolato 27,32 y m-metoxibencilglucosinolato 27,32, sin embargo estudios realizados por Dini y Piacente no muestran la presencia de pmetoxibencilglucosinolatos 31,32 El principal componente de la maca parece ser el bencilglucosinolato 31. Estos glucosinolatos pueden convertirse en isotiocianatos biológicamente activos por acción de su hidrólisis a bencil-isotiocianato (Fig. 4) y el p-metoxibencil isotiocianato (Fig. 4) 32, siendo el contenido absoluto de glucosinolatos en los hipocótilos frescos de m a ca ca relativamente| mayor a los reportados en otras crucíferas 32. 4.1.2 Ácidos grasos poli insaturados: Los ácidos grasos poli insaturados presentes en la maca son llamados macaenos y macamidas (alcamidas benciladas) 29. Estos incluyen tres nuevos compuestos: N-bencil octanamida; N-bencil-16 (R,S)-hidroxi-9-oxo10E,12E,14E-octadecatrienamida; y N-bencil-9,16-dioxo-10E,12E,14Eoctadecatrienamida 29. Así mismo, un derivado bencilado del 1,2-dihidro-Nhidroxipiridina, llamado macaridina ha sido reportado en esta planta 35.
Figura 1. Hidrólisis de glucosinolatos por acción de mirosinasas 34
Figura 2. Estructura química del Bencil glucosinolato (glucotropaelina) 11
Figura 3. Estructura química del Benzil-isotiocianato
Figura 4. Estructura química del p-metoxibencil isotiocianato
Figura 5. Estructura química del Macaridina 4.1.3 Esteroles: Los esteroles presentes en la maca son: β -sitosterol,
campesterol y
stigmasterol. 4.1.4 Carbolinas: Se ha reportado que el extracto n-butanolico de maca genera derivados benzoilos del acido maleico: ácido (1R, 3S)-1-metil-tetrahidro-β-carbolina-3carboxílico (Fig. 6), estos ácidos se generan por reacciones que se dan generalmente en alimentos que son dependientes del pH y la temperatura 33. En las últimas dos décadas se ha prestado mayor atención a las tetrahidrocarbolinas por sus efectos biológicos 36
12
Figura 6. Estructura química del Ácido (1R, 3S)-1-metil-tetrahidro-β-carbolina-3carboxílico 4.1.5 Flavonoides: Entre los flavonoides presentes en la maca destacan el flavonol y la quercetina37 4.1.6 Alcaloides: Los alcaloides constituyen una variada y amplia familia de metabolitos secundarios, importantes debido a sus propiedades farmacológicas, siendo los metabolitos más frecuentes en el reino vegetal. Se clasifican como alcaloides a aquellas sustancias alcalinas con uno o más átomos de nitrógeno en su sistema cíclico que poseen actividad farmacológica 38. En la maca se han encontrado dos compuestos nuevos, dos alcaloides imidazólicos (Lepidilina A y Lepidilina B) aislados a partir de los extractos de los hipocótilos de la planta, estos han sido químicamente identificados como 1) Clorhidrato de 1,3-dibencil-4,5-dimetilimidazol y 2) Clorhidrato de 1,3-dibencil2,4,5-trimetilimidazol (Fig. 7) 39
Figura 7. Estructura química del Clorhidrato de 1,3-dibencil-4,5-dimetilimidazol y Clorhidrato de 1,3-dibencil-2,4,5-trimetilimidazol Otros compuestos presentes en la maca han sido la uridina y el ácido málico 33, así como las prostaglandinas 30 y las antocianinas 40 siendo estas las responsables del color externo de los hipocótilos de maca.
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5. PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS De la harina de maca: Se aprecia como un polvo fino de buen deslizamiento, de color blanco o ligeramente alcalino semejante a la albumina. Posee un olor, propio, débil y característico; es prácticamente insípida115. 6. ANÁLISIS FÍSICO Y QUÍMICO El análisis físico-químico de las muestras secas de maca obtenidas en zonas productoras representativas (Junín, Pasco) se muestran en la tabla 1.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Departament Departamento o Pasco Junín Junín Junín Junín Pasco Pasco Junín Junín Junín Junín Pasco Junín Junín Junín Junín Junín Junín Junín Junín Junín
Distrito Distrito Tinyahuarco Junín Carhuamayo Ondores S.P. Cajas Ninacaca Ninacaca Ondores Junín Junín S.P. Cajas Tinyahuarco Ondores Junín S.P. Cajas Junín Junín Junín Junín Junín Junín
Energía total Cenizas totales Fibra cruda Grasa cruda Carbohidratos Kcal/100g de g/100g de g/100 g de g/100 g de g/100g muestra muestra muestra muestra muestra 61.1 292.6 3.5 4.1 68.8 324.8 3.8 4.1 62.3 306.7 4 4.4 67.6 326.9 4.1 4.8 65.2 320.4 4.5 4.8 61.7 325.1 5.4 12 69.1 319.6 4.6 10.2 54 296.7 7 11.4 66 318.3 4.7 4.9 64.3 319.1 4.5 5.1 64.2 325.3 4.9 5.2 63.5 307.9 3.5 3.8 65.9 308.1 4.9 4.4 63.4 309.2 4.9 5 63.5 320.6 5.9 5.9 71.7 330.5 3.6 3.8 71 323.7 4.4 4.3 69.3 317.6 5.3 5.4 68.4 327.8 3.9 3.9 67.8 320.2 3.8 3.6 64.4 318.8 4.3 5.4
Humedad g/100g de muestra 0.2 0.4 0.3 0.5 0.4 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.5 0.3 0.1 0.4 0.6 0.5 0.5 0.4 0.6 0.6 0.4
23.6 15.5 19.7 14.8 15.9 13.7 16 19.2 16.1 16.1 14.4 19.9 18.2 18.3 14.7 14.4 15.3 15.8 14.9 16.9 16.5
Proteína cruda g/100g de muestra 11.6 11.5 13.7 13 14 18.9 9.9 19.5 12.9 14.8 16 12.8 10.9 13 15.3 9.8 8.8 9.2 12.2 10.9 14.4
Tabla 1. Análisis físico-químico para maca fresca obtenida de Junín - Pasco 116 Así mismo el contenido de minerales para las mismas muestras se muestran en la tabla 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Departamento Pasco Junín Junín Junín Junín Pasco Pasco Junín Junín Junín Junín Pasco Junín Junín Junín Junín Junín Junín Junín Junín Junín
Distrito Tinyahuarco Junín Carhuamayo Ondores S.P. Cajas Ninacaca Ninacaca Ondores Junín Junín S.P. Cajas Tinyahuarco Ondores Junín S.P. Cajas Junín Junín Junín Junín Junín Junín
N%
P% 2.07 1.7 2.3 2.12 2.49 2.94 1.9 3.19 2.49 2.24 2.74 2.35 1.9 2.01 2.3 1.76 1.62 1.73 1.82 1.96 1.98
K% 0.29 0.21 0.16 0.24 0.29 0.29 0.24 0.33 0.25 0.29 0.25 0.2 0.27 0.31 0.29 0.25 0.25 0.29 0.28 0.26 0.17
Ca% 1 .3 4 1 .2 4 1 .2 3 1 .2 7 1 .3 5 1 .6 7 1 .2 4 1 .8 5 1 .8 2 1 .5 2 1 .7 5 1 .1 6 2 2 .0 5 0 .6 6 0 .3 8 1.5 1 .8 5 1 .3 1 1 .2 8 1 .2 9
0.27 0.27 0.21 0.19 0.28 0.24 0.25 0.41 0.2 0.25 0.27 0.2 0.24 0.29 0.27 0.22 0.51 0.33 0.5 0.25 0.3
Mg% S% 0.07 0.06 0.06 0.07 0.08 0.1 0.06 0.13 0.09 0.08 0.08 0.06 0.09 0.09 0.09 0.06 0.09 0.07 0.15 0.07 0.06
Na% 0.09 0.08 0.09 0.1 0.09 0.12 0.07 0.13 0.11 0.09 0.1 0.09 0.09 0.1 0.12 0.05 0.07 0.1 0.09 0.08 0.07
0.04 0.04 0.04 0.03 0.04 0.05 0.04 0.07 0.04 0.05 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03 0.1 0.04 0.04 0.04 0.04
Zn ppm Cu ppm Mn ppm Fe ppm B ppm 55 6 32 98 52 24 4 9 96 60 16 3 13 61 22 49 7 47 124 52 30 3 18 97 51 41 4 18 85 34 30 3 31 68 93 46 6 31 180 65 33 7 24 124 54 26 4 17 77 50 31 5 19 111 62 69 6 62 134 45 36 3 30 173 57 34 4 21 112 95 38 4 32 105 48 26 3 29 55 80 14 2 14 99 24 26 8 12 111 26 35 6 40 57 28 27 3 27 59 29 20 3 9 79 23
Tabla 2. Análisis de minerales presentes en las muestras de maca fresca obtenida de Junín Pasco 116 14
7. METODOS DE CUANTIFICACION A la fecha no existe información sobre los múltiples principios activos de esta planta, así mismo, la disparidad en los tratamientos post cosecha y la gran variedad de presentaciones comerciales dificulta la estandarización de los mismos. Sin embargo, hay en curso proyectos enfocados al desarrollo de metodologías para la determinación de principios activos potenciales, tales como glucosinolatos, macamidas y metabolitos secundarios de su degradación 117. Por otra parte, la determinación de glucosinolatos y alcamidas benciladas para la caracterización química de la maca se perfilaban como posibles marcadores químicos de esta planta, sin embargo, la elevada variabilidad del contenido de glucosinolatos y el bajo contenido de amidas limitan su empleo para tal fin31,32.
8. ACCION FARMACOLOGÍCA Efecto de la maca sobre la función reproductiva masculina En hombres aparentemente sanos tratados con 1500 – 3000 mg/día de maca gelatinizada durante 4 meses, mejoró significativamente la producción espermática, elevando el conteo total de espermatozoides comparado con el control. Así como un incremento significativo en la motilidad espermática sin alterar los niveles de hormonas LH, FSH, prolactina, testosterona y estradiol (Tabla 3) 44. Variables Seminales
Pre Maca (n=9)
Post Maca (n=9)
Valor p
Volumen (ml)
2.23 ± 0.28
2.91 ± 0.28
< 0.05
pH
7.42 ± 0.09
7.44 ± 0.07
NS
Conteo espermático (106
/ml)
Conteo espermático total (106 /ml) Espermatozoides motiles (106
/ml)
67.06 ± 18.61
90.33 ± 20.46
NS
140.95 ± 31.05
259.29 ± 68.17
< 0.05
87.72 ± 19.87
183.16 ± 47.84
< 0.05
Espermatozoides mótiles grado a (%)
29.00 ± 5.44
33.65 ± 3.05
NS
Espermatozoides mótiles grado a + b (%)
62.11 ± 3.64
71.02 ± 2.86
< 0.05
Tabla 3. Variables seminales antes y 4 meses después del tratamiento con maca 44 Estudios en ratas macho tratados durante 14 días con extracto acuoso de maca mostraron un incremento en el peso testicular comparados con el grupo control, así mismo mostraron un incremento en el peso del epidídimo, lo que podría deberse a un aumento en el número de espermatozoides 45. En este mismo estudio, se evaluó el ciclo del epitelio seminífero, encontrándose que los animales tratados con maca presentaban un incremento de la 15
frecuencia relativa de los estadíos IX-XII (Fig. 8), correspondientes a la mitosis espermatogonial, sugiriendo un aumento en la proliferación de las espermatogonias, lo que conllevaría a un incremento en la producción espermática 45.
Figura 8. Frecuencia relativa de cada estadio del ciclo del epitelio seminífero 45 Cuando se evaluó el efecto del extracto alcohólico de maca sobre la espermatogénesis en ratas, se pudo observar que el tratamiento con 48- 96 mg/día incrementan la frecuencia relativa del estadío VIII del ciclo espermatogénico correspondiente a la espermiación, lo que implicaría también un incremento en la concentración espermática 45. En otro estudio, al evaluar tres diferentes variedades de maca (roja, negra y amarilla) a corto y largo plazo, se demostró una vez más que la maca incrementaba la longitud del estadio VIII de la espermatogénesis, donde la maca negra fue la variedad que presentó un mejor efecto en este parámetro (Fig. 9)13. Lo mismo se halló al evaluar la producción diaria de espermatozoides, donde la maca negra mostro resultados significativamente mayores comparado con las otras variedades (Fig. 10) 13.
Figura 9. Longitud del estadío VIII en ratas tratadas con 3 variedades de maca a 7 y 42 días de tratamiento 13. 16
Figura 10. Producción diaria de espermatozoides (DSP) en ratas tratadas con 3 variedades de maca a 7 y 42 días de tratamiento 13. Se ha evidenciado que en condiciones en las cuales la espermatogénesis se detiene o se interrumpe, el tratamiento con maca revierte este efecto negativo sobre la misma. Se ha demostrado que la exposición a la altura (por encima de los 4000 msnm), da como resultado alteraciones testiculares, tanto en el hombre 47, como en ratas 48. Estos cambios incluyen degeneración del epitelio germinal y detención de la espermatogénesis 48,49. El tratamiento con maca en animales sometidos a estas condiciones, previene estos cambios, mostrando un incremento en la concentración espermática en el epidídimo (Tabla 4) 50. Día
Nivel del mar
Altura
Control
Maca
Control
Maca
7
898.75 ± 27.57
1315.51 ± 116.55*
402.26 ± 80.43a
783.99 ± 33.30*c
14
773.52 ± 18.76d
630.17 ± 25.43 *d
396.61 ± 85.39a
863.32 ± 20.03*c
21
690.49 ± 43.67d
1132.30 ± 172.95*
410.72 ± 83.68b
1095.25 ± 20.41*d
* p<0.05 comparado con el control en la altura a, b p<0.05 comparado con el control a nivel del mar c p<0.05 comparado con el grupo tratado con maca a nivel del mar d p<0.05 comparado con los valores al día 7
Tabla 4. Conteo espermático en epidídimo (106 espermatozoides) en ratas macho expuestas a 4340 m de altitud no tratadas y tratadas con maca. 50. En condiciones experimentales, la exposición de ratas a un organofosforado como es el malatión (compuesto utilizado como pesticidas aún en el Perú) induce al daño espermatogénico, atrofiando el epitelio del túbulo seminífero, afectando la espermatogénesis. El tratamiento con maca, en animales tratados previamente con
17
malatión, revierte rápidamente (7 – 14 días) el efecto de éste organofosforado sobre la espermatogénesis 51. Así mismo, se ha reportado que el plomo daña la función reproductiva 52,53. Los animales tratados experimentalmente con acetato de plomo muestran un número reducido de espermátides en el testículo, una disminución en la producción diaria de espermatozoides y una reducción en el conteo de espermatozoides en epidídimo. La administración de extracto acuoso de maca durante 35 días, revierte los efectos del plomo sobre todos los parámetros (Fig. 11) 54.
*P < 0.05 respecto al Control a P < 0.05 respecto al tratamiento con 8 mg/kg de LA b P < 0.05 respecto al tratamiento con16 mg/kg de LA c P < 0.05 respecto al tratamiento con 24 mg/kg de LA. Figura 11. Efecto de la maca sobre el estadío VII (A), VIII (B) y IX –XI (C) de la espermatogénesis 54
18
Efecto de la maca sobre la función reproductiva femenina En estudios donde se ha evaluado el efecto de la maca sobre la función reproductiva en hembras, se ha demostrado que la maca no afecta la tasa de implantación en ratonas 55,56. El tratamiento con 1 g/kg de peso de extracto acuoso de maca en ratonas no causa efectos tóxicos en el desarrollo normal de los embriones pre implantacionales 57. Sin embargo, las ratonas que recibieron 1 g/kg de peso de extracto acuoso de maca presentaron un mayor número de crías que las del grupo control 56. Lo que sugiere que la maca tendría un efecto protector sobre el número de embriones reabsorbidos durante la gestación. Para la supervivencia de la camada después del parto, se pudo observar que el tratamiento con maca generó una mayor tasa de supervivencia en cobayos tratados con 90 g de maca/día durante 100 días de tratamiento 24. Estudios realizados en ratonas han demostrado que el efecto del tratamiento con maca sobre las hembras, no afecta los niveles séricos de estradiol 55, sino que sus efectos podrían deberse a que la maca tiene efectos similares a la progestina 55,56. Sin embargo esto necesita ser más ampliamente estudiado. Por otra parte el incremento en la supervivencia de los embriones de las ratonas tratadas con maca, podría deberse a un incremento de la receptividad uterina, que se encuentra regulada por la acción de la progesterona. La proporción de machos y hembras de la camada no se ve afectada por el tratamiento con maca 56 lo que sugiere que las hormonas sexuales no se ven afectadas por la maca. Se ha reportado que el uso de fitoestrógenos en la dieta acelera el tiempo de apertura vaginal en las ratonas 58. El tratamiento con maca no afecta esta variable, siendo posible que los fitoestrógenos presentes en el hipocótilo de maca no afecten la maduración sexual 56. Efecto de la maca sobre la conducta sexual Una serie de estudios han demostrado que la maca incrementa la conducta sexual en animales. Cuando se evaluaron extractos lipídicos de maca, administrados por vía oral durante 22 días, mejoran la función sexual en ratas y ratones, incrementando el número de intromisiones completas en el grupo tratado con maca comparado con el control (Fig. 12). Así mismo, se incrementó el número de hembras montadas siguiendo el mismo patrón (Fig. 13), disminuyendo el periodo latente de erección; tanto en animales normales como en animales con disfunción eréctil 29.
19
Figura 12. Numero de intromisiones completas en un periodo de 3 horas 29
Figura 13. Promedio de hembras montadas 29 Por otra parte, el tratamiento oral con maca pulverizada (75 mg/kg peso) durante 14 días, favorecía el desempeño copulatorio en ratas macho reduciendo la latencia de monta y la latencia de intromisión en los grupo tratado con maca comparados con el control 59. Así mismo se demostró que el tratamiento con extractos hexánicos y metanólicos de maca, disminuían significativamente la latencia de intromisión y el intervalo intercopulatorio; incrementando la frecuencia de intromisión, observándose un incremento en el éxito copulatorio, sin presentar diferencias entre ambos extractos (Tabla 5) 60.
20
Extracto Extracto Hexánico Metanólico LM 145.2 ± 66.88 81.8 ± 59.4* 153.4 ± 100.67 FM 18.8 ± 3.12 8.6 ± 3.17* 10.8 ± 4.92* LI 687.7 ± 198.24 266 ± 200.42* 263.4 ± 185.13* FI 3.6 ± 2.37 32 ± 16.49* 26.2 ± 12.12* LE 1800 ± 0 1800 ± 0 1492.4 ± 551.58* PLE 900 ± 0 900 ± 0 804.6 ± 201.12 IIC 790 ± 709.77 73.7 ± 25.03* 72.59± 39.6* EC 0.14 ± 0.09 0.74 ± 0.12* 0.68 ± 0.16* * p<0.05 comparado con el grupo tratado con solución salina
Parámetro
Solución salina
Extracto Clorofórmico 216 ± 146.35 14.6 ± 11.17 299.2 ± 157.72* 19.7 ± 9.38* 1800 ± 0 900 ± 0 111.14 ± 49.77* 0.6 ± 0.22*
Tabla 5. Efecto de diferentes extractos de maca sobre los parámetros de la conducta sexual en ratas 60. También se ha evaluado el efecto de la maca sobre la conducta sexual en humanos. En un estudio doble ciego de casos y controles, donde se trataron a 57 pacientes varones, entre 21 – 56 años, con maca gelatinizada (1500 mg/día) y placebo durante 4, 8 y 12 semanas. En este estudio se evaluó la autopercepción del deseo sexual mediante encuestas. En el grupo tratado con maca, a las 4 semanas, el 24.4% de varones manifestaron un incremento en el deseo sexual, a las 8 y 12 semanas el incremento en el deseo sexual fue en el 40 y 42% de los varones evaluados, mostrando diferencias estadísticamente significativas cuando se comparan con el grupo placebo (Fig. 14) 61
Figura 14. Prevalencia del incremento en el deseo sexual en sujetos tratados con maca vs placebo 61 Un estudio piloto, donde se evaluó el efecto del suplemento de maca sobre la actividad física y el deseo sexual en deportistas mostró que el tratamiento con extracto de maca durante 14 días 21
no solo mejoraba el desempeño físico en estos hombres, sino que también incrementaba la tasa de deseo sexual evaluada por auto percepción 62
Efecto de la maca sobre los procesos cognitivos Se ha demostrado que existe una correlación entre el consumo diario de vegetales y una mejora en la función cognitiva en personas de edad 63,64. Así mismo, una serie de reportes científicos, señalan que mujeres de edad avanzada que consumen crucíferas muestran una menor disminución cognitiva que aquellas que no consumían la misma dieta 65. Se ha demostrado recientemente que la Maca, perteneciente a la familia de las crucíferas (Brassicaceae) posee efectos sobre la función cognitiva 16. En los estudios experimentales para evaluar la memoria y el proceso de aprendizaje, se utiliza el modelo de ablación hormonal, uno de ellos es la ovariectomía (OVX), la cual resulta en un daño en la función de la memoria como se observa en las pruebas de Morris maze y step-down 66,67 . En la prueba de Morris maze, la maca negra fue capaz de revertir el efecto de la ovariectomia en ratones reduciendo la distancia de nado y la latencia de escape durante la prueba. Esta prueba investiga el aprendizaje y memoria espacial 68 y es especialmente sensible al daño en la función del hipocampo 69, efecto apreciable en la ablación estrogénica. En base a este estudio se podría sugerir que la maca negra mejora el aprendizaje espacial y el daño sobre la memoria inducida por la ovariectomía y deficiencia de estrógenos. Además, el efecto benéfico de la maca negra sobre la memoria en ratones OVX se apoya en los hallazgos observados en la prueba de step-down donde la maca negra incrementa la latencia y reduce el número de errores 16. Otro diseño ampliamente utilizado para evaluar los procesos cognitivos y de memoria es el tratamiento con escopolamina. Se han encontrado similitudes en los problemas de pérdida de memoria entre los pacientes con enfermedad de Alzheimer y los animales tratados con escopolamina, un antagonista del receptor colinérgico muscarinico 68. En el diseño de “tarea de búsqueda de agua” (“water finding task” ) para evaluar el aprendizaje en animales, se encontró que el tratamiento con maca negra tuvo una mejor respuesta en animales ovariectomizado entrenados para esta prueba. Sin embargo, las tres variedades de maca (amarilla, roja y negra) han demostrado ser efectivas para reducir la latencia de búsqueda en animales ovariectomizados no entrenados (Fig 15). De este estudio se puede concluir que la maca negra tendría un mejor efecto sobre el aprendizaje 16.
22
aP<0.05 con respecto al control cP<0.05 con respecto al grupo ovariectomizado tratado con maca negra. Figura 15. Efecto del tratamiento con Maca Roja, Amarilla y Negra en la latencia de búsqueda en ratones ovariectomizadas No Entrenadas (NT) y Entrenadas (T) usando el método de tarea de búsqueda de agua. Los datos son presentados en medias±error estándar16. Cuando se afecta la memoria experimentalmente, como es el caso del tratamiento con escopolamina, se ha visto que la escopolamina interfiere con la memoria y función cognitiva (tanto en humanos como en animales) bloqueando los receptores muscarínicos 71. En un estudio realizado en ratones, aquellos que fueron tratados con escopolamina mostraron una mayor distancia de nado y latencia de escape (prueba de Morris maze) en comparación con los ratones del grupo control 65,72. El tratamiento con maca negra en estos animales muestra efectos inhibitorios contra la inducción de fallo de memoria por parte de la escopolamina en la prueba de Morris maze; además, los valores de los ratones tratados con maca negra fueron comparables a aquellos no tratados con escopolamina. Lo que sugiere que la maca negra mejora el aprendizaje y memoria especial en ratones macho tratados con escopolamina (Fig. 16) 73.
23
Figura 16. Representación de los parámetros de nado durante la prueba de Morris maze: (a) Control; (b) escopolamina (1 mg/kg); (c) 0.50 g/kg extracto acuoso de maca negra; (d) 2.00 g/kg extracto acuoso de maca negra; (e) 0.25 g/kg extracto hidroalcohólico de maca negra; (f) 1.00 g/kg extracto hidroalcohólico de maca negra73.
En la prueba de step-down, los ratones tratados con maca negra exhibieron un incremento en la latencia de step-down con respecto a los ratones tratados con escopolamina 73. También se observó una disminución en el número de errores durante la sesión de prueba en ratones tratados con maca negra. La prueba de step-down es usada para medir los tres estados de los procesos de memoria (adquisición del aprendizaje, retención de la memoria, y recuerdos) dependiendo del período de administración de la droga 74. Estos resultados se corroboran al evaluar en la prueba de step-down a ratonas ovariectomizadas tratadas con dos dosis de extractos acuosos de maca negra (Tabla 6) 75. En este mismo estudio se evaluó la actividad antioxidante y anticolinesterasa en el cerebro, ambas dosis mejoraron la memoria cuando fueron comparadas con el grupo control, así mismo se observó una disminución en el malonaldehido (MDA) y en los niveles de acetil colinesterasa en 24
ratonas ovariectomizadas, sin mostrar cambios en la actividad de la monoamino oxidasa (MAO). Lo que sugiere que la maca negra mejoraría de forma experimental la pérdida de memoria inducida por ovariectomía, debido en parte, a su actividad antioxidante e inhibitoria de la acetil colinesterasa 75 Tratamiento Control Sham OVX OVX + MN
Dosis
---0.50 g/kg 2.00 g/kg *p<0.05 vs OVX
Número de Errores 2.44 ± 0.73* 2.11 ± 0.95* 9.44 ± 2.15 3.67 ± 0.87* 4.37 ± 0.68*
Latencia de Stepdown 93.33 ± 26.30* 124.85 ± 34.81* 29.69 ± 5.65* 106.07 ± 23.21* 73.42 ± 13.89*
Tabla 6. Latencia en la prueba de Step down en ratones OVX tratados con maca negra75
Efecto de la maca sobre la radiación ultravioleta La radiación ultravioleta (RUV) presenta tres diferentes bandas: UV-A, UV-B y UV-C, de las cuales solo las dos primeras son capaces de llegar a la superficie terrestre, la UV-C es bloqueada por la capa de ozono 76. Es sabido que la RUV se incrementa conforme se incrementa la altura77. Se ha descrito que algunos organismos, como las plantas, han desarrollado una serie de adaptaciones sistémicas para soportar el incremento de la radiación78. El hecho de que la maca crezca en una zona donde existe una alta RUV, sugiere que esta planta podría haber desarrollado mecanismos que la protegen contra ésta. Se ha demostrado que el extracto hidroalcohólico de maca amarilla puede prevenir la hiperplasia inducida por RUV-A, RUV-B y RUV-C en ratas a las cuales se les aplico tópicamente el extracto minutos antes de la exposición siguiendo un patrón dosis-respuesta (Fig. 17, 18, 19) 79
25
Figura 17. Grosor epidermal de ratas expuestas a RUV-A tratadas con extracto acuoso de maca79
Figura 18. Grosor epidermal de ratas expuestas a RUV-B tratadas con extracto acuoso de maca 79
Figura 19. Grosor epidermal de ratas expuestas a RUV-C tratadas con extracto acuoso de maca 79 26
Efecto de la maca sobre la hiperplasia prostática benigna La próstata es una glándula sexual accesoria, que contribuye con el 30% del líquido seminal total, cuyas secreciones tienen como función proveer a los espermatozoides de un medio adecuado para poder sobrevivir fuera del tracto reproductor masculino 80,81. Su crecimiento y mantenimiento está regulado principalmente por los andrógenos, específicamente por la conversión de testosterona a dihidrotestosterona (DHT), reacción mediada por la enzima 5-alfareductasa 82,84. Sin embargo, en modelos etiológicos se ha comprobado que tanto andrógenos como estrógenos están involucrados con el inicio de la hiperplasia prostática benigna (HPB) 84,85 . Al evaluar el efecto de tres variedades de maca (roja, amarilla y negra) sobre el tamaño prostático, revelaron que la maca roja reducía el volumen prostático, con mas efectividad que las variedades amarilla y negra (Fig. 20), sin alterar las vesículas seminales (Fig. 21) 86. Así mismo, cuando se indujo experimentalmente la hiperplasia prostática benigna (HPB) con enantato de testosterona, la maca roja es capaz de revertir este efecto sobre la misma (Fig. 22, 23) 86
* p<0.05 comparado con el grupo control (no tratado) Figura 20. Pesos prostáticos con tres variedades de maca 86
Figura 21. Pesos Vesículas seminales con tres variedades de maca 86 27
* p<0.05 comparado con el grupo control (no tratado) a p<0.05 comparado con el grupo TE b p<0.05 comparado con el grupo TE+maca roja Figura 22. Pesos prostáticos con tres variedades de maca después de 7 días de tratamiento 86
* p<0.05 comparado con el grupo control (no tratado) a p<0.05 comparado con el grupo TE Figura 23. Pesos prostáticos con tres variedades de maca después de 42 días de tratamiento 86 Al evaluar comparativamente el efecto de la maca roja sobre la hiperplasia prostática benigna (HPB) con el tratamiento farmacéutico convencional, Finasteride (un inhibidor de la 5-alfareductasa), se observó que la maca revertía el efecto de la HPB mejor que el finasteride (Fig. 24), siguiendo un patrón dosis – respuesta (Fig. 25), sin afectar la vesícula seminal (Fig. 26) 87
28
* p<0.05 comparado con el grupo control (no tratado) a p<0.05 comparado con el grupo TE b p<0.05 comparado con el grupo TE+maca roja Figura 24. Pesos prostáticos TE (enantato de testosterona), RM (maca roja), F (finasteride) 87
Figura 25. Curva dosis – respuesta sobre el peso prostáticos 87
* p<0.05 comparado con el grupo control (no tratado) a p<0.05 comparado con el grupo TE b p<0.05 comparado con el grupo TE+maca roja Figura 26. Pesos prostáticos TE (enantato de testosterona), RM (maca roja), F (finasteride) 87 29
Estos resultados muestran que la maca roja, no solo reduce el peso prostático, sino que también revierte el efecto del de la HPB, sin afectar otros órganos andrógenos dependientes, con un mejor efecto que el tratamiento farmacéutico elegido para la HPB. Comparando los efectos entre diferentes extractos, al evaluar el efecto de un extracto acuoso vs un extracto hidroalcohólico de maca roja, se obtuvo que el extracto hidroalcohólico presenta un mayor efecto sobre la próstata (Fig. 27), efecto podría estar relacionado con el contenido de glucosinolatos presentes en los extractos (Tabla 7). En este estudio tampoco se observaron variaciones en las vesículas seminales (Fig. 28) 88
b P < 0.05, c P < 0.01, comparado con el control Figura 27. Pesos prostáticos RM-H (hidroalcoholico) RM-AQ (acuoso) 88
f P < 0.01, comparado con el control Figura 28. Pesos vesículas seminales RM-H (hidroalcoholico) RM-AQ (acuoso) 88
30
Muestra Extracto acuoso Extracto hidroalcohólico
Contenido de Glucosinolatos (mg/100 gr extracto) 49 204.7
Contenido de Glucosinolatos (mg/100 gr hipocótilo seco) 12.54 17.50
Tabla 7. Contenido de Bencil glucosinolatos 88
Estos resultados asociarían la presencia y concentración de glucosinolatos con el efecto sobre el tamaño prostático en HPB, donde es el extracto hidroalcohólico el que presenta mayor concentración de glucosinolatos y mayor efecto sobre la próstata. El tratamiento con maca roja sobre la HPB ha demostrado ampliamente tener un mecanismo de acción diferente al del finasteride, lo que sugiere que no estaría actuando sobre la vía androgénica, si no, posiblemente por una vía estrogénica. Al evaluar el efecto de la maca roja sobre la histología de la próstata, así como sobre la fisiología de este órgano, se observó que: la maca roja reducía el área del acino prostático (incrementado en HPB) (Fig. 29) y los niveles de zinc intraprostático (incrementados en HPB) (Fig. 30) 89
Figura 29. Área del acino prostático. Grupo ET (A), Grupo ET+FN (B), Grupo ET+MR80 (C), Grupo ET+MR120 (D), Grupo ET+MR160 (E), Grupo ET+MR200 (F) 89 31
* p<0.05 con respecto al grupo tratado con enantato de testosterona ** p<0.05 con respecto al grupo control Figura 30. Concentración de Zinc intraprostático 89
Efecto de la Maca Sobre los Síntomas de la Menopausia Para determinar la actividad estrogénica y androgénica de la maca y sus efectos sobre el perfil hormonal y los síntomas en la mujer post menopáusica, se evaluaron 14 mujeres post menopáusicas en un estudio doble ciego, donde las pacientes tratadas recibieron 3.5 g/diarios de maca pulverizada por 6 semanas y los controles recibieron placebo. Los resultados de este estudio no mostraron diferencias en las proteínas ligadoras de hormonas sexuales en ambos grupos, comparados entre ellos y con los valores basales. Según los datos obtenidos en la escala de climaterio de Greene se pudo observar una disminución significativa en el puntaje para las áreas de síntomas sicológicos, incluyendo ansiedad, depresión y disfunción sexual después del tratamiento con maca, comparados con el control y sus basales. Así mismo no se ha encontrado una actividad fisiológica significativa por parte de la maca sobre la vía androgénica o alfa estrogénica90. Estos hallazgos preliminares muestran que la maca reduce los síntomas fisiológicos, incluidos ansiedad y depresión en mujeres post menopáusicas independientemente de la actividad estrogénica y androgénica.
32
Efecto de la maca sobre la densidad ósea La osteoporosis es una enfermedad sistémica que afecta al esqueleto, caracterizada por una baja masa ósea y una alteración en la microestructura del tejido óseo, que como consecuencia trae consigo un incremento en la fragilidad ósea, incrementando el riesgo de fracturas91. Esto es debido ya sea a una incrementada actividad por parte de los osteoclastos o a una actividad disminuida de los osteoblastos92,93. Durante la post-menopausia, se aprecia una caída de estrógenos la cual desencadena una serie de eventos que inducen a la osteoporosis, como es el incremento de la actividad osteoclástica 94. Si bien la terapia hormonal de reemplazo ha demostrado ser efectiva en la prevención de la pérdida de masa ósea y la reducción del índice de fracturas en las mujeres post menopáusicas 95, el riesgo de sufrir de cáncer de mama o de útero se ve incrementado con su uso96. Como se ha mencionado anteriormente, la maca roja ha demostrado tener un efecto sobre la reducción del tamaño prostático con un mecanismo diferente al del inhibidor de la 5-alfareductasa89. El hecho de que la maca roja presente un efecto protector sobre órganos cuyo desarrollo es regulado por un balance de hormonas esteroideas, donde la actividad estrogénica cumple un rol importante, sugiere que esta variedad podría tener un efecto significativo sobre el balance homeostático de otras funciones reguladas por hormonas esteroideas, como es el caso del metabolismo óseo. En un estudio con ratas ovariectomizadas tratadas con extractos etanólicos de maca a dosis orales de 0.096 y 0.24 g/kg durante 28 semanas, se encontró que altas concentraciones del extracto etanólico de maca eran efectivos para la prevención de la perdida ósea por deficiencia de estrógenos, al evaluar parámetros tales como densidad mineral ósea, biomecánica, bioquímica e histopatología97. En estudios recientes, al evaluar el efecto de tres variedades de maca (roja, amarilla y negra) sobre la estructura ósea en ratas ovariectomizadas, tanto la maca roja como la maca negra presentan un mejor efecto sobre este parámetro, efecto que no es observado con la variedad amarilla15. Así mismo, se ha demostrado que los animales tratados con maca presentan resultados similares a los obtenidos con el estradiol, siendo en algunos casos el tratamiento con maca más eficiente. La maca roja presento un mejor efecto sobre el peso del fémur, (Fig. 31), así como sobre el porcentaje del área trabecular de la segunda vértebra lumbar (Fig. 32) 98 . En una serie de estudios, el peso uterino se ve incrementado por el tratamiento con estradiol. A diferencia del tratamiento con estradiol, ninguno de los tratamientos con las tres variedades de 33
maca incremento el peso uterino, lo que estaría sugiriendo una vez más, que la maca tiene una acción órgano-específica (Fig.33) 98.
* p<0.05 comparado con el grupo control ** p<0.05 comparado con el grupo ovariectomizado Figura 31. Peso del Fémur en ratas ovariectomizadas tratadas con maca o estradiol 98.
Figura 32. Área trabecular de la segunda vértebra lumbar en ratas ovariectomizadas tratadas con maca o estradiol 98.
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* p<0.05 comparado con el grupo control Figura 33. Peso uterino en ratas ovariectomizadas tratadas con maca o estradiol 98. Actividad antioxidante Una serie de estudios han demostrado que la maca posee una importante actividad antioxidante 99,100,101. Al evaluar la capacidad de citoprotección de la maca usando macrófagos tratados previamente con peroxinitrito o peróxido de hidrógeno, se observó que el tratamiento con 0.3 –1 mg/ml de extracto de maca disminuyó significativamente la concentración de peroxinitrito con un patrón dosis respuesta (Fig. 34) 99. Estos resultados muestran que la maca contiene fitoquímicos que son capaces de inhibir al peroxinitrito, el cual es producido fisiológicamente durante procesos inflamatorios 102. El tratamiento con maca presenta un alto porcentaje de inhibición de los radicales libres en las pruebas de DPPH y peroxil 99. Los resultados de las pruebas de peroxil indican que la maca disminuye significativamente la formación de peroxil 99. La formación de radicales peroxil son un paso clave en la peroxidación lipídica 103, estos resultados muestran que la maca contribuye con la descomposición del peroxil producido durante los procesos inflamatorios 104. Durante el estrés oxidativo hay una producción exacerbada de especies reactivas de oxigeno, una menor producción de ATP y se requiere de una mayor concentración de catalasa para mantener reguladas las concentraciones de peróxido intracelular 105. Los resultados in vitro indican que la maca reacciona con los oxidantes y los radicales libres, protegiendo a las células contra el peroxinitrito y el peróxido de hidrógeno, manteniendo un balance entre los oxidantes y antioxidantes dentro de la célula.
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* p<0.01 comparado con el grupo control Figura 34. Actividad antioxidante de Maca determinada por su capacidad de descomponer el peroxinitrito, evaluado por espectrofotometría a 302 nm. Valores expresados en medias ± error estándar 99 Recientemente se evaluó el efecto de la maca en los parámetros lipídicos, anti oxidantes y glucosa en ratas con hipertrigliceridemia hereditaria, a las que se les administró maca como parte de una dieta rica en sacarosa durante dos semanas. En este estudio se observó que la maca reducía significativamente los niveles de VLDL, LDL, y colesterol total, así como los niveles de triacilglicéridos en el plasma. Así mismo se demostró que el tratamiento con maca mejoró la tolerancia a la glucosa 100. 9. TOXICIDAD Se ha evidenciado que durante siglos la población Alto Andina del Perú ha consumido maca, lo que sugiere a este producto como inocuo para la salud. Sin embargo, se han realizado una serie de estudios, para determinar experimentalmente el grado de toxicidad que pudiese presentar esta planta. Cuando se evaluó experimentalmente el efecto del tratamiento agudo en ratones de 30 días de edad con maca micro pulverizada en dosis de 11g/Kg a 15 g/Kg de peso por un periodo 36
de 7 días, se demostró que hasta 15 g/Kg de peso de maca micro pulverizada son inocuos para los ratones, según los criterios de Williams utilizados para hallar la dosis letal media (DL50). Así mismo, en la exposición aguda de ratones de la cepa Swiss durante 3 días con una dosis de 16.13 g/Kg de peso de maca, no se observó ninguna muerte, pudiendo considerarse ambas dosis como inocuas 106. Por otra parte, estudios en ratas, evaluando diferentes variedades de maca (roja, negra y amarilla) han demostrado no tener toxicidad aguda a dosis mayores de 17 g de hipocótilos secos por Kg de peso corporal. La dosis usualmente usada en ratas es de 1-2 g/Kg de peso corporal, lo que sugiere a la maca como inocua 107. El tratamiento crónico durante 42 días con las variedades amarilla, roja y negra, no mostraron variaciones en el peso de órganos como riñones, hígado, pulmón, bazo y corazón, lo que sugeriría la ausencia de un efecto tóxico debido al tratamiento 8. Al realizarse pruebas de citotoxicidad en 4 líneas celulares (3T3, H460, DU145, PC3) a concentraciones de 0.5 mg/ml de extractos acuosos liofilizados y etanólicos de tres variedades de maca (roja, amarilla y negra), ninguno de ellos fue tóxico para las células 8. Tanto estudios In vivo como In vitro sugieren la ausencia de toxicidad de la maca. 10. USO TRADICIONAL 10.1 Uso Etnomedico- modo de empleo Tradicionalmente, el hipocotilo de maca no se utiliza en fresco, son secados naturalmente para su consumo. Para esto los hipocotilos frescos son expuestos a la luz del sol durante 4 a 6 días hasta que están secos, después son almacenados en frio y oscuridad hasta su uso 108. Estos hipocótilos secos pueden ser almacenados por años. Para fines alimenticios, los hipocótilos son hidratados y hervidos hasta que alcanzan una textura suave 109. Los nativos de los andes centrales no utilizan la maca fresca, ya que es considerada como dañina. Es característico de la maca un peculiar sabor fuerte que lo hace inaceptable para muchas personas, este es un aspecto importante en la dieta. Es rica en azúcares, proteínas, almidón y minerales esenciales. En muchos casos este peculiar sabor puede ser disfrazado por otros componentes utilizados en la preparación de jugos o mezclados durante la cocción 1. Su uso tradicional, debido a sus comentadas propiedades sobre la fertilidad, fue descrito por primera vez en el año 1653 por Bernabé Cobo 2. En la actualidad los nativos de Carhuamayo, lugar de la principal producción de maca, refieren el uso de maca con propósitos nutricionales, como energizante y por sus propiedades para 37
incrementar la fertilidad, propiedades que se han ido demostradas experimentalmente otorgándole una validación científica. 10.2 Usos medicinales - dosis sugerida No se han establecido criterios científicos suficientes para la dosis de maca para usos terapéuticos. Existe controversia si la dosis usada en modelos experimentales con animales, a las que se han encontrado efectos biológicos produciría efectos deseables en el humano. Por otra parte, según los datos encontrados en la bibliografía científica, la dosis más frecuentemente usada en la mayoría de los estudios es de 2 g/kg de peso, lo que representaría cerca de 140 gr para un individuo de 70 kilogramos de peso. El uso popular de la maca en los andes centrales es mayor a 100 gramos diarios, lo que equivale a 1.4 g/kg peso 43. Este es un factor importante a considerar en estudios futuros. Las preparaciones farmacéuticas usualmente contienen 500 mg de maca en una tableta o capsula, la dosis fluctúa entre 1500 a 3000 mg/día. mg/día. Es importante tener en cuenta el procesamiento de la maca y el tipo de preparación del extracto, lo que podría generar una diferencia desde la absorción a nivel intestinal, así como el efecto biológico esperado a una concentración determinada. Sin embargo, la maca, al ser considerado un nutracéutico, no requiere de una prescripción médica, y la demostrada inocuidad de la maca facilita su uso. Queda pendiente desarrollar estudios clínicos para estandarizar la mejor técnica de extracción, la preparación del producto final, así como la dosis óptima para obtener el efecto deseado. 10.3 Contraindicaciones, efectos adversos, y/o reacciones adversas La Natural Medicine Comprehensive Database señala a la maca como posiblemente segura cuando es utilizada oralmente de manera adecuada por periodos cortos de tiempo 110. El uso de maca procesada como gelatinizada ha demostrado ser segura en varones adultos aparentemente sanos cuando se administra por vía oral hasta 3 gramos diarios durante 12 semanas de tratamiento 111, así mismo después de un tratamiento por 4 meses 44. El estudio en animales de experimentación ha demostrado que el uso de maca durante la gestación no afecta negativamente al producto, y por el contrario, previene la pérdida embrionaria 56. 38
Se especula, de forma popular que la maca podría tener efectos adversos sobre la presión arterial. En un estudio realizado (no indica el tamaño de muestra) se evaluó la presión arterial a 4 y 12 semanas de tratamiento con maca, se pudo observar que tanto la presión sistólica como la diastólica disminuyeron significativamente con el tratamiento, comparadas con el grupo placebo 8. Sin embargo, estos resultados no indican necesariamente que la maca posea un efecto anti-hipertensivo, se necesita realizar estudios complementarios en éste ámbito. Por otra parte, a la fecha no ha habido reportes que señalen que el uso de maca como alimento produjera reacciones adversas en personas sanas. Sin embargo, se ha encontrado que en pacientes con síndrome metabólico, el uso de maca eleva la presión arterial diastólica 112. Aun así, es recomendable que para el consumo de maca esta sea previamente deshidratada de forma natural, y que para su preparación previa al consumo sea hervido por lo menos durante 2 horas8, de acuerdo a su uso tradicional. Sin embargo la falta de estudios clínicos bien controlados sobre dosis y diferentes tiempos de tratamiento con los diferentes productos de maca procesada no permite establecer fehacientemente la inocuidad del consumo de maca, sobretodo en aquellas poblaciones sensibles y susceptibles como es el caso de niños, su uso durante la gestación y la lactancia, así como en el adulto mayor. En la literatura no se han encontrado reportes acerca de contraindicaciones para el uso de la maca, ni posibles interacciones medicamentosas. Sin embargo quedan por realizar estudios clínicos a diferentes dosis y a diferentes tiempos de tratamiento para poder aseverar su inocuidad, así como la de los productos de maca procesada disponibles en el mercado.
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CONCLUSIONES El uso de maca se incrementado significativamente, no solo en el Perú, sino en diferentes partes del mundo, tanto por su valor nutricional como por sus propiedades biológicas sobre la salud. La maca presenta una importante actividad mejorando los parámetros reproductivos, tanto en el factor masculino como en el factor femenino, mejorando la producción y calidad espermática y aumentando la receptividad endometrial, respectivamente. Por otra parte, la maca también tiene efectos sobre los síntomas de la menopausia, tales como depresión y ansiedad, tanto en animales como en humanos. En todos estos casos, la maca no muestra alteraciones en las concentraciones de las hormonas sexuales. Así mismo, la maca, ha demostrado tener un rol importante en la regulación del crecimiento prostático, sin afectar el peso de la vesícula seminal, a pesar de ser ambos órganos andrógeno dependiente. Estos resultados proponen a la maca como una alternativa natural para el tratamiento de la hiperplasia prostática benigna. La maca ha mostrado efectos importantes en el mantenimiento de la estructura mineral ósea en deficiencia de estrógenos durante la post menopausia, sin afectar el peso uterino, cuyo crecimiento también está regulado por la acción estrogénica. En ambos casos la maca presenta una actividad órgano-específica. Para ambos casos, donde los tratamientos farmacológicos convencionales presentan limitaciones a los usuarios, tanto desde el punto de vista económico como por la accesibilidad a los mismos, los tratamientos con maca para estas patologías serían una alternativa favorable, eficiente y accesible para el tratamiento de estas enfermedades que afectan al adulto mayor y representan un problema de salud pública importante. En términos generales, la maca presenta efectos benéficos sobre una serie de funciones dependientes de hormonas esteroideas, sin afectar los niveles de los mismos, sugiriendo que la maca no actúa como un andrógeno o estrógeno per se, sino tal vez mediante la modulación de los receptores para estas hormonas, lo que explicaría el efecto órgano-específico de esta planta. El hecho de que ésta planta crezca en zonas tan agrestes, donde existe una alta intensidad de radiación ultravioleta, y donde otras plantas no pueden crecer, sugeriría que la maca presenta en su composición factores protectores contra la radiación UV. Recientemente se ha demostrado que la maca presenta una actividad protectora sobre el epitelio expuesto a radiación ultravioleta, lo que lleva a la maca a un plano de acción diferente y nueva a la que se venía estudiando. Dado el incremento de la intensidad de la radiación ultravioleta, sería importante el desarrollar un producto natural, con una actividad protectora sobre la exposición a la radiación UV. 40
RECOMENDACIONES Estudio con rigor científico sobre Lepidium meyenii Walp. y Lepidium peruvianum Chacón a fin de evitar confusiones técnicas y mejorar el proceso de comercialización de Maca y sus productos. Estudiar los metabolitos secundarios y los principios activos de ésta planta, con la la finalidad de conocer el mecanismo de acción y su efecto farmacológico. Estandarizar los métodos de extracción y dosificación de la misma para obtener los efectos biológicos hallados en modelos experimentales. Búsqueda de marcadores con fines comerciales con el fin de evitar la adulteración del producto.
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